JPH09277585A - 蛍光プリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】蛍光プリントヘッドをダイナミック駆動にして
ＩＣの数を減らす。 【解決手段】外囲器５の陽極基板２の上には、複数個の
陽極ドット６からなる２本の陽極列7,8 がある。陽極ド
ット６は千鳥状である。陽極列7,8 の間で隣接する２個
の陽極ドット6,6 は共通に接続され、列の片側でＩＣ10
に接続される。陽極列7,8 の上方には第１・第２の陰極
12,13 がある。陽極列7,8 の間には遮蔽電極20がある。
遮蔽電極20に関し、各陰極12,13 の側にはそれぞれ第１
・第２の制御電極30,31 がある。遮蔽電極20には常時正
の電圧が印加される。陽極列7,8 の隣接する２個の陽極
ドット6,6 の組がＩＣ10によって順次駆動される。同期
して制御電極30又は31に選択信号が印加される。制御電
極30が選択されれば、これと遮蔽電極20の間に電子が入
り、陽極列７の駆動信号が与えられた陽極ドット６に電
子が射突する。負の電圧が印加された制御電極31の電界
で陰極13からは電子が出ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光表示管の発光
原理を応用した光書き込み用の蛍光プリントヘッドに関
する。本発明の蛍光プリントヘッドは、感光ドラムに対
する書き込み、感光性フィルムに対する書き込み等、各
種用途の光プリンタに広く応用可能である。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来のスタティック駆動の蛍光
プリントヘッド１００を示す斜視図である。陽極基板１
０１と側面板１０２と背面基板１０３は封着ガラスによ
って箱形に組み立てられて外囲器１０４を構成してい
る。外囲器１０４の内部は高真空状態とされている。陽
極基板１０１の内面の上には、所定間隔で並んだ複数の
陽極ドットからなる陽極列１０５が２列配置されてい
る。２列の陽極列１０５，１０５は互いに平行であり、
列の長手方向と直交する方向に所定の間隔をおいてい
る。２列の陽極列１０５，１０５は、列の長手方向にお
ける各陽極ドットの位置が列間で一致しないようになっ
ている。即ち、それぞれ多数個の陽極ドットからなる２
列の陽極列１０５，１０５は、列間で隣接する各陽極ド
ットが千鳥状の配置となっている。

【０００３】この蛍光プリントヘッド１００はスタティ
ック駆動であり、陽極駆動用ドライバであるＩＣ１０６
の出力ビット数と、陽極ドットの数が１対１の関係にあ
る。即ち、各陽極ドットは電気的に別々であり、それぞ
れ陽極基板１０１上の配線導体によって列の外方に引き
出されている。前記外囲器１０４の内部において、前記
陽極列１０５の外側には陽極駆動用ドライバであるＩＣ
１０６が配置されている。そして前記各陽極ドットから
引き出された配線導体は、それぞれＩＣ１０６の対応す
る端子に接続されている。

【０００４】前記外囲器１０４内において、前記陽極列
１０５の上方には陽極列１０５に沿ってフィラメント状
の２本の陰極１０７，１０７が張設されている。２列の
陽極列１０５，１０５の外側には、それぞれ遮蔽電極１
０８，１０８が設けられ、陰極１０７から放出されて陽
極列１０５に向かう電子が前記ＩＣ１０６に射突するの
を防止している。

【０００５】前記蛍光プリントヘッド１００の駆動にお
いては、ＩＣ１０６を駆動して各陽極列１０５の陽極ド
ットに表示信号を与える。陽極ドットの発光は、透光性
の陽極基板１０１を通して前方に照射される。

【０００６】この例では、外囲器１０４の内部にＩＣ１
０６が収納されていたが、外囲器を構成する陽極基板を
外囲器の外形よりもやや大きくし、外囲器の外形から突
出した陽極基板の一部分の上面側にＩＣを配置してもよ
い。また、ドライバＩＣや接続端子を可撓性の樹脂テー
プの上に設けたものを、蛍光プリントヘッドの外囲器の
両側に導出した陽極配線に異方性導電部材を介して接続
し、蛍光プリントヘッド装置としてモジュール化しても
よい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】スタティック駆動の前
記蛍光プリントヘッド１００は、陽極駆動用ドライバで
あるＩＣ１０６の出力ビット数が多く、必要とするＩＣ
１０６の数が多いという問題があった。蛍光プリントヘ
ッドの製造費に占めるドライバＩＣの割合は大きく、こ
れが低価格化への大きな障害になっている。

【０００８】また、ドライバＩＣを外囲器の内部に配置
する構造、又は外部の陽極基板上に配置する構造を採用
すると、蛍光プリントヘッドを小型化することが困難に
なってしまう。また、外囲器の両側に引き出された陽極
配線にＩＣを載せたテープを接続する構造は、外部の両
側にＩＣを取り付けて蛍光プリントヘッド装置としてモ
ジュール化する時に小型化の障害になる。

【０００９】前記の問題を解決するために、蛍光プリン
トヘッドをダイナミック駆動にすることを本発明者等は
検討したが、次のような解決すべき新たな課題を発見す
るに至った。即ち、陽極ドットが千鳥に２列に並ぶ陽極
列を備えた蛍光プリントヘッドにおいて、２列の間で隣
接する２個の陽極ドットをそれぞれ接続して陽極ドライ
バのビット数を半分にし、デューティ比を１／２にして
陽極を駆動すれば、ＩＣに必要なビット数は半分にな
る。しかし、その場合には陽極駆動に同期して２列の陽
極列の何れかを選択できるようにするための電極構造を
設けなければならない。

【００１０】２列の陽極列のいずれかを選択するために
は、陰極と各陽極列の間にそれぞれ制御電極を設けるこ
とが考えられる。例えば、従来蛍光表示管において広く
用いられている制御電極の構造としては、メッシュ状制
御電極やワイヤー状制御電極等がある。

【００１１】メッシュ状制御電極は、発光部分に影がで
きてしまうので、蛍光プリントヘッドの光量がばらつく
原因になるので好ましくない。また、隣接する陽極列の
間隔が小さいので、２つのメッシュ状制御電極を接触し
ないように配置することが困難である。さらに、一方の
陽極列を選択して他方にカットオフの負電位を与える
と、選択しようとした側の陽極に電子が流入するのを妨
げるおそれがある。

【００１２】ワイヤー状制御電極も上記メッシュ状制御
電極と略同様の問題を有しているが、この他陽極ドット
とワイヤーの位置合わせに高い位置精度が必要であると
いう問題もある。

【００１３】本発明は、陽極ドットが千鳥に並ぶ２列の
陽極列を備えた蛍光プリントヘッドにおいて、発光駆動
に支障のない電極構造を導入することによってダイナミ
ック駆動を実現し、ＩＣの数を減らして小型化と製造コ
ストの低減を達成することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された蛍
光プリントヘッドは、陽極基板と、基板の長手方向に沿
って所定間隔をおいて並べられた複数個の陽極ドットか
らなる第１及び第２の陽極列が、基板の長手方向に関す
る陽極ドットの位置が一致しないように、基板の長手方
向と直交する第２の方向に所定の間隔をおいて前記陽極
基板上に配置され、第１及び第２の陽極列の間で隣接す
る２個の陽極ドットがそれぞれ共通に接続されてなる陽
極と、前記陽極の各陽極ドットを順次走査する駆動手段
と、前記第１の陽極列の上方に設けられたフィラメント
状の第１の陰極と、前記第２の陽極列の上方に設けられ
たフィラメント状の第２の陰極と、前記第１の陽極列の
上方の空間と前記第２の陽極列の上方の空間を区画する
ように前記第１の陰極と前記第２の陰極の間に設けら
れ、ゼロ電位もしくは正電位が印加される遮蔽電極と、
前記遮蔽電極に関し前記第１の陰極が配置された側に設
けられて第１の陽極列を選択する選択電圧が印加される
第１の制御電極と、前記遮蔽電極に関し前記第２の陰極
が配置された側に設けられて第２の陽極列を選択する選
択電圧が印加される第２の制御電極とを有している。

【００１５】請求項２に記載された蛍光プリントヘッド
は、請求項１記載の蛍光プリントヘッドにおいて、前記
遮蔽電極が前記陽極基板に対して実質的に垂直となるよ
うに前記陽極基板上に配設された板状の電極部材から構
成されることを特徴としている。

【００１６】請求項３に記載された蛍光プリントヘッド
は、請求項２記載の蛍光プリントヘッドにおいて、前記
遮蔽電極の上端が前記第１及び第２の陰極よりも上方に
位置することを特徴としている。

【００１７】請求項４に記載された蛍光プリントヘッド
は、請求項１記載の蛍光プリントヘッドにおいて、前記
第１及び第２の制御電極の少なくとも各一部が、それぞ
れ第１及び第２の陰極を前記遮蔽電極との間に挟む位置
に配置されていることを特徴としている。

【００１８】請求項５に記載された蛍光プリントヘッド
は、請求項１記載の蛍光プリントヘッドにおいて、前記
第１及び第２の制御電極の少なくとも各一部が前記第１
及び第２の陰極よりも上方に位置していることを特徴と
している。

【００１９】請求項６に記載された蛍光プリントヘッド
は、請求項５記載の蛍光プリントヘッドにおいて、前記
陽極基板に対面して配置された第２の絶縁基板を有し、
前記第１及び第２の制御電極が前記絶縁基板の内面に絶
縁層を介して取り付けられたことを特徴としている。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を図１
〜図４を参照して説明する。この蛍光プリントヘッド
は、陽極基板２と側面板３と背面基板４が封着ガラスに
よって箱形に組み立てられた外囲器５を有している。外
囲器５の内部は高真空状態とされている。

【００２１】陽極基板２の内面の上には、陽極基板２の
長手方向に沿って、各複数個の陽極ドット６からなる第
１及び第２の陽極列７，８が設けられている。各陽極ド
ット６は、陽極基板２上に形成されたアルミニウム等の
枠状導電膜と、該枠状導電膜の上に被着された蛍光体層
とを有する。第１及び第２の陽極列７，８は、基板の長
手方向と直交する方向に所定の間隔をおいて並んでい
る。第１及び第２の陽極列７，８の各陽極ドット６は、
基板の長手方向に関する位置が一致しないようになって
いる。即ち、両陽極列７，８の各陽極ドット６は、列間
で隣接する各陽極ドット６，６が千鳥状の配置となって
いる。そして、第１及び第２の陽極列７，８の間で隣接
する２個の陽極ドット６，６はそれぞれ共通に接続さ
れ、２列の陽極列７，８の片側に陽極配線９で導出され
ている。

【００２２】この蛍光プリントヘッド１はダイナミック
駆動である。第１及び第２の陽極列７，８の隣接する２
個の陽極ドット６，６は接続され、それぞれ陽極基板２
上の陽極配線９によって列の外方に引き出されている。
外囲器５の内部において、陽極列の一方の外側には陽極
の駆動手段であるＩＣ１０が配置されている。前記各陽
極ドット６から引き出された配線導体は、それぞれＩＣ
１０の対応する端子に接続されている。ＩＣ１０の数は
従来のスタティック駆動の場合の半分で済む。

【００２３】前記陽極基板２の上面には、平面制御電極
１１が設けられている。平面制御電極１１はアルミニウ
ム等の導電膜からなり、前記陽極ドット６及び陽極配線
９等を囲んで陽極ドット６と同一平面内に設けられてい
る。駆動時には、平面制御電極１１には常時正の電圧が
印加され、近傍の電界を一定にする。

【００２４】前記外囲器５内において、前記第１及び第
２の各陽極列７，８の上方には、各陽極列７，８に沿っ
て（前記第１の方向に沿って）フィラメント状の第１の
陰極１２と第２の陰極１３がそれぞれ張設されている。
また背面基板４の内面には、帯電防止用の透光性の導電
膜であるネサ膜１４が形成されている。このネサ膜１４
の表面には、反射防止層が形成されており、陽極からの
光を吸収して陽極側に反射させない機能を有する。

【００２５】第１の陽極列７と第２の陽極列８の間に
は、遮蔽電極２０が設けられている。遮蔽電極２０は平
板状の電極部材であり、陽極基板２に略垂直に設置され
ている。その下端は所定の微小間隔（本例では約０．３
ｍｍ）をおいて陽極基板２の上方に設けられている。遮
蔽電極２０の下端と陽極基板２の間には絶縁層を設けて
もよい。遮蔽電極２０の上端は第１及び第２の陰極１
２，１３の位置よりも上方であり、陰極から出た電子が
遮蔽電極２０を越えて反対側に流れることを防止する。

【００２６】前記遮蔽電極２０に関し、前記第１の陰極
１２が配置されている側の空間には、第１の制御電極３
０が設けられている。前記遮蔽電極２０に関し、前記第
２の陰極１３が配置されている側の空間には、第２の制
御電極３１が設けられている。各制御電極３０，３１
は、前記第１の方向に直交する面内で見て断面略Ｌ字形
の板材であり、陽極基板２に水平なフランジ板部を陽極
基板２の表面に平行に配置している。制御電極のフラン
ジ板部は、微小間隔（本例では約０．５ｍｍ）をおいて
陽極基板２の上方に設けられている。両制御電極３０，
３１の上端は陰極１２，１３よりも上方に位置する。即
ち、陰極１２，１３は、前記遮蔽電極２０と両制御電極
３０，３１によって囲まれている。本例では、各陰極１
２，１３は、前記遮蔽電極２０と対応する制御電極３
０，３１の略中間に配置されている。

【００２７】前記蛍光プリントヘッド１の駆動を説明す
る。第１及び第２の陰極１２，１３は常時通電され、電
子を放出する。遮蔽電極２０には常時ゼロか正の電圧が
印加される。平面制御電極１１には常時正の電圧が印加
される。第１及び第２の陽極列７，８の隣接する２個の
陽極ドット６，６の組が、ＩＣ１０によって順次駆動さ
れる。各陽極ドット６の走査に同期して、第１及又は第
２の制御電極３０，３１に選択信号が印加される。例え
ば、陽極列の走査タイミングに同期して第１の制御電極
３０に正の電圧が印加される時、第２の制御電極３１に
負の電圧が印加される。正の電圧が印加された第１の制
御電極３０と遮蔽電極２０との間に電子が入り、第１の
陽極列７の駆動信号が与えられている陽極ドット６に電
子が射突する。負の電圧が印加された第２の制御電極３
１と遮蔽電極２０との間には電界に阻まれて電子が入れ
ず、第２の陽極列８に電子が射突することはない。

【００２８】遮蔽電極２０の上端は陰極１２，１３より
も高いので、発光させない側に電子が流入することは防
止される。正の電圧が印加された遮蔽電極２０により、
負の電圧が印加された制御電極の電位の影響は、制御電
極に正の電圧が印加された発光させる側には及ばず、制
御電極に正の電圧が印加された側の陽極ドット６を選択
的に発光する。

【００２９】遮蔽電極２０の上端と制御電極３０，３１
の上端の開口幅を制限すれば、該遮蔽電極２０と該制御
電極３０，３１の間にある陽極列７，８と、該制御電極
３０，３１とに流れる無効電流の値を低減させることが
できる。

【００３０】陽極ドット６の発光は、透光性の陽極導体
と陽極基板２を通して陽極基板２の前方に照射される。
背面基板４の内面には反射防止層があるので、陽極から
の光を吸収して陽極側に反射させない。この反射防止層
がないと、陽極側に戻った光が陽極ドット６と平面制御
電極１１の隙間から陽極基板２の側に漏れ、発光ドット
の表示コントラストが低下してしまう。

【００３１】本例によれば、各陽極ドット６が千鳥状に
配設された２列の陽極列７，８を有する蛍光プリントヘ
ッド１において、両陽極列７，８の間に遮蔽電極２０を
設け、各陽極列７，８毎に制御電極３０，３１を設け、
陽極列７，８をダイナミック駆動して制御電極３０，３
１によって陽極列７，８を選択する構成としたので、ダ
イナミック駆動における陽極列７，８の選択を支障なく
行うことができ、陽極列７，８の各陽極ドット６の発光
輝度にばらつきが生じることがなく、ＩＣの数を減らし
て小型化と製造コストの低減を実現できた。

【００３２】前記例において遮蔽電極２０や第１及び第
２の制御電極３０，３１の各表面に反射防止膜を設けれ
ば、陽極からの光を吸収する効果がさらに高まり、表示
コントラストをさらに向上させる。

【００３３】図４は、本例において第１の制御電極３０
に正の電位を与え、第２の制御電極３１に負の電位を与
えた時の外囲器５内の電界と電子の軌跡を示した図であ
る。この図から分かるように、第１の制御電極３０の側
の陰極１２から放出された電子は、この制御電極３０の
側の陽極列７に大部分が射突し、遮蔽電極２０を越えて
となりの陽極列８に射突するものはない。即ち、点灯し
ようとしている陽極列の側の陰極から出た電子は、反対
側の制御電極に与えられた負電位による電界のために遮
蔽電極２０を殆ど越えることができない。また、第２の
制御電極３１の側の陰極１３からは、第２の制御電極３
１の負電界に囲まれて電子が放出されない。このため、
本例では不要な発光はほぼ完全に防止され、選択した陽
極ドット６のみが発光する。

【００３４】図５に、制御電極の他の形態例を示す。
（ａ）に示す制御電極４０，４１は、前記例の制御電極
３０，３１を上下反対に設置して陰極１２，１３の上方
にフランジ板部を配置したものである。（ｂ）に示す制
御電極５０，５１は、遮蔽電極２０と同一の形状・寸法
の平板状部材からなる。（ｃ）に示す制御電極６０，６
１は平板状部材であり、背面基板４の内面に絶縁層６２
を介して取り付けられている。即ち、制御電極は必ずし
も陽極基板２の側に取り付けるとは限らない。（ｄ）に
示す制御電極７０，７１は円筒形を半分割した形状であ
り、陰極１２，１３がその中心に位置するように配置さ
れている。（ｅ）に示す制御電極８０，８１は略コ字形
の制御電極であり、内側を遮蔽電極２０に向けたもので
ある。

【００３５】第１の例の制御電極３０，３１や図５
（ａ）の制御電極４０，４１は、単なる平板状である図
５（ｂ）の制御電極５０，５１よりも機械的強度が高
い。また、第１の例の制御電極３０，３１や図５（ａ）
の制御電極４０，４１よりも、図５（ｅ）のコ字形の制
御電極８０，８１の方が機械的強度が高い。

【００３６】本発明の制御電極は、点灯側においては、
陰極を正の電界で囲んで陰極から電子を引き出して陽極
に射突させ、非点灯側においては、陰極を負の電界で囲
んで電子が放出されないようにしている。このような前
記制御電極の機能は、制御電極の面積と、制御電極と陰
極の間隔等によって定まる。かかる機能を達成させる観
点から見ると、制御電極の形状は、電子が陽極に射突す
る邪魔にならず、陰極の近傍に負の電界を形成させるの
に適したものであればよい。

【００３７】以上例をあげて説明した本発明の蛍光プリ
ントヘッドは、各種印刷装置の感光ドラムに光で潜像を
形成するための光プリントヘッドや、ビデオ画像を印画
紙やフィルム上に写し込むための光プリントヘッドや、
その他各種記録手段における光記録装置の光プリントヘ
ッドとして広く適用可能である。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、各陽極ドットが千鳥状
に配設された２列の陽極列を有する蛍光プリントヘッド
において、両陽極列の間に遮蔽電極を設け、各陽極列毎
に制御電極を設け、陽極列をダイナミック駆動して制御
電極によって陽極列を選択する構成としたので、ダイナ
ミック駆動における陽極列の選択を支障なく行うことが
でき、陽極列の各陽極ドットの発光輝度にばらつきが生
じることがなく、ＩＣの数を減らして小型化と製造コス
トの低減を実現できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１の例を示す断面図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａ切断線における断面図である。

【図３】本発明の実施の形態の第１の例を示す一部を切
り欠いた斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態の第１の例における電界解
析図である。

【図５】本発明の実施の形態における制御電極の各種の
形状例を示す図である。

【図６】従来の蛍光プリントヘッドを示す一部を切り欠
いた斜視図である。

【符号の説明】

１ 蛍光プリントヘッド ２ 陽極基板 ６ 陽極ドット ７ 第１の陽極列 ８ 第２の陽極列 １０ 陽極の駆動手段としてのＩＣ １２ 第１の陰極 １３ 第２の陰極 ２０ 遮蔽電極 ３０，４０，５０，６０，７０，８０ 第１の制御電極 ３１，４１，５１，６１，７１，８１ 第２の制御電極

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極基板と、 基板の長手方向に沿って所定間隔をおいて並べられた複
   数個の陽極ドットからなる第１及び第２の陽極列が、基
   板の長手方向に関する陽極ドットの位置が一致しないよ
   うに、基板の長手方向と直交する第２の方向に所定の間
   隔をおいて前記陽極基板上に配置され、第１及び第２の
   陽極列の間で隣接する２個の陽極ドットがそれぞれ共通
   に接続されてなる陽極と、 前記陽極の各陽極ドットを駆動する駆動手段と、 前記第１の陽極列の上方に設けられたフィラメント状の
   第１の陰極と、 前記第２の陽極列の上方に設けられたフィラメント状の
   第２の陰極と、 前記第１の陽極列の上方の空間と前記第２の陽極列の上
   方の空間を区画するように前記第１の陰極と前記第２の
   陰極の間に設けられ、ゼロ電位もしくは正電位が印加さ
   れる遮蔽電極と、 前記遮蔽電極に関し前記第１の陰極が配置された側に設
   けられて第１の陽極列を選択する選択電圧が印加される
   第１の制御電極と、 前記遮蔽電極に関し前記第２の陰極が配置された側に設
   けられて第２の陽極列を選択する選択電圧が印加される
   第２の制御電極と、 を有する蛍光プリントヘッド。
2. 【請求項２】 前記遮蔽電極が前記陽極基板に対して実
   質的に垂直となるように前記陽極基板から離間した上方
   に配設された板状の電極部材から構成される請求項１記
   載の蛍光プリントヘッド。
3. 【請求項３】 前記遮蔽電極の上端が前記第１及び第２
   の陰極よりも上方に位置する請求項２記載の蛍光プリン
   トヘッド。
4. 【請求項４】 前記第１及び第２の制御電極の少なくと
   も各一部が、それぞれ第１及び第２の陰極を前記遮蔽電
   極との間に挟む位置に配置されている請求項１記載の蛍
   光プリントヘッド。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２の制御電極の少なくと
   も各一部が前記第１及び第２の陰極よりも上方に位置し
   ている請求項１記載の蛍光プリントヘッド。
6. 【請求項６】 前記陽極基板に対面して配置された第２
   の絶縁基板を有し、前記第１及び第２の制御電極が前記
   絶縁基板の内面に絶縁層を介して取り付けられた請求項
   ５記載の蛍光プリントヘッド。